CN203432134U - 一种空气源热泵热水器的热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种空气源热泵热水器的热泵系统，包括通过管路连接成循环回路的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器组件及气液分离器，所述压缩机为喷气增焓压缩机，喷气增焓压缩机的排气口连接有四通阀，而节流装置包括依次连接的第一节流元件、第二节流元件，第一节流元件与第二节流元件之间设有换热器，通过喷气增焓压缩机、四通阀、冷凝器、第一节流元件、换热器、蒸发器组件、第二节流元件及气液分离器的结构配合，形成超低温三次过冷并高压防冻结构的热泵系统，实现低温环境下，不损坏压缩机，提高使用可靠性与稳定性，确保正常运行热泵系统，适用性大大增强。

Description

一种空气源热泵热水器的热泵系统
技术领域
本实用新型涉及一种空气源热泵热水器的部件，特别涉及一种空气源热泵热水器的热泵系统。
背景技术
空气源热泵热水器的热泵系统，通过消耗少量电能驱动压缩机，把空气中的能量提取出来，实现供暖或者供热水。在寒冷区域各厂家针对开发了喷液热泵系统、增焓热泵系统、常规带电辅助热泵系统等解决热量采集系统方案。由于以前系统长期在低温环境下运行造成难以解决缺陷：一、每周期除霜结束后在机组托水盘上冷凝水凝固成残冰水无法快速排走，长期运行造成蒸发器底端结成残冰，导致热泵系统COP 急剧下降，稳定性减弱，压缩机的压比越来越大，导致排气温度不断升高，长期运转必然会严重损坏压缩机。二、由于热泵运行在于高冷凝温下过冷度限到一定限定，所以相对运行的效率下降。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用性强、保证在低温环境下供热质量，有效延长机件使用寿命且稳定性强的空气源热泵热水器的热泵系统。
本实用新型的发明目的是这样实现的：一种空气源热泵热水器的热泵系统，包括通过管路连接成循环回路的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器组件及气液分离器，其中，所述压缩机为喷气增焓压缩机，喷气增焓压缩机的排气口连接有四通阀，四通阀分别与喷气增焓压缩机、冷凝器、蒸发器组件、气液分离器连接，所述节流装置包括依次连接的第一节流元件、第二节流元件，第一节流元件与第二节流元件之间设有换热器，所述换热器通过管路分别与冷凝器、第二节流元件、第一节流元件和喷气增焓压缩机的补气口连接。
根据上述进行优化，所述气液分离器的出口端通过管路与喷气增焓压缩机的回气口连接。
根据上述进行优化，所述蒸发器组件包括蒸发器与高压过冷防冻结管，高压过冷防冻结管设置于蒸发器上，蒸发器分别与四通阀、第二节流元件连接，第二流元件依次与高压过冷防冻结管、换热器连接。
根据上述进行优化，所述四通阀分别有与喷气增焓压缩机的排气口、冷凝器的进口端、蒸发器的一端接口、气液分离器的入口端连接的第一连接端、第二连接端、第三连接端及第四连接端。
根据上述进行优化，所述四通阀为电磁四通阀。
根据上述进行优化，所述蒸发器为翅片式蒸发器。
根据上述进行优化，所述换热器分别有与冷凝器的出口端、高压过冷防冻结管、第一节流元件、喷气增焓压缩机的补气口连接的第一进口端、出口端、第二进口端及气态出口端。
根据上述进行优化，所述换热器的出口端与第一进口端相互连通且通过管路依次与高压过冷防冻结管、第二节流元件连接。
根据上述进行优化，所述换热器为板式换热器。
本实用新型对现有技术中的空气源热泵热水器的热泵系统进行改进，该热泵系统采用喷气增焓压缩机，该喷气增焓压缩机、四通阀、冷凝器、第一节流元件、换热器、蒸发器组件、第二节流元件及气液分离器的结构配合，形成超低温三次过冷并高压防冻结构的热泵系统，实现低温环境下，不损坏压缩机，提高使用可靠性与稳定性，确保正常运行热泵系统，适用性大大增强。
附图说明
图1为本实用新型实施例的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
根据图1所示，本实用新型所述空气源热泵热水器的热泵系统，其包括通过管路连接成循环回路的压缩机、冷凝器2、节流装置、蒸发器组件及气液分离器4。其中，所述压缩机为喷气增焓压缩机1，该喷气增焓压缩机1以单台压缩机实现两级压缩，大大增加了冷凝器2中的制冷剂流量，加大了主循环回路的焓差，从而提高压缩机的效率。所述喷气增焓压缩机1的排气口11连接有四通阀5，四通阀5分别与喷气增焓压缩机1、冷凝器2、蒸发器组件、气液分离器4连接。以及，节流装置则可以为电子膨胀阀或其它节流装置与截止阀的组合件，而本实用新型优选方案的节流装置包括依次连接的第一节流元件8、第二节流元件9，第一节流元件8与第二节流元件9之间设有换热器3。该第一节流元件8、换热器3和第二节流元件9构成制热时循环回的中间喷气回路，给喷气增焓压缩机1补喷气态制冷剂，并增加过冷冷媒。具体为所述换热器3通过管路分别与冷凝器2、第二节流元件9、第一节流元件8和喷气增焓压缩机1的补气口12连接，喷气增焓压缩机1的回气口13通过管路与气液分离器4的出口端连接。
根据上述进行细化，所述蒸发器组件包括蒸发器6与高压过冷防冻结管7，高压过冷防冻结管7设置于蒸发器6上，且蒸发器6分别与四通阀5、第二节流元件9连接，第二流元件依次与高压过冷防冻结管7、换热器3连接，蒸发器6为翅片式蒸发器6。而四通阀5为电磁四通阀5，该四通阀5分别有第一连接端51、第二连接端52、第三连接端53及第四连接端54，第一连接端51、第二连接端52、第三连接端53及第四连接端54分别与喷气增焓压缩机1的排气口11、冷凝器2的进口端、蒸发器6的一端接口、气液分离器4的入口端连接。以及，换热器3有第一进口端31、出口端32、第二进口端33及气态出口端34。第一进口端31、出口端32、第二进口端33及气态出口端34分别与冷凝器2的出口端、高压过冷防冻结管7、第一节流元件8、喷气增焓压缩机1的补气口12连接。所述换热器3的出口端32与第一进口端31相互连通且通过管路依次与高压过冷防冻结管7、第二节流元件9连接。根据实际应用，该冷凝器2、换热器3及第一节流元件8通过三通阀相互连接，且换热器3为板式换热器。
根据上述的喷气增焓压缩机1、四通阀5、冷凝器2、第一节流元件8、换热器3、蒸发器6组件、第二节流元件9及气液分离器4的结构配合，形成超低温三次过冷并高压防冻结构的热泵系统，具体的工作原理为：
当喷气增焓压缩机1的排气口11连接四通阀5的第一连接端51，四通阀5的第二连接端52连接冷凝器2的进口端，第一节流元件8打开控制换热器3的喷气量，冷媒经过换热器3的第一进口端31和出口端32后，第二过冷媒再经过高压防冻结管形成第三次高压过冷冷媒。此时，换热器3的第二进口端33串接高压防冻结管、第二节流元件9、蒸发器6与四通阀5的第三连接端53连接，而四通阀5的第四连接端54与气液分离器4的入口端连接，气液分离器4的出口端则与喷气增焓压缩机1的回气口13连接，从而形成制热循环回路。由于第一节流元件8根据环境温度调节气液混合状态到换热器3中，系统在低温环境下，制热能力大幅度提高。
当喷气增焓压缩机1的排气口11连接四通阀5的第一连接端51，四通阀5的第三连接端53连接蒸发器6的进口端，蒸发器6的出口端连接的第二节流元件9连接高压防冻结管，换热器3的出口端32和第一进口端31连通，第一节流元件8关闭，制冷剂流入冷凝器2再通过四通阀5流回气液分离器4中，被压缩机吸回，在此期间，通过四通阀5实现反通后形成逆行除霜回路，达到在环境温度高时，使喷气增焓压缩机1负荷、机油温度下降，提高使用可靠性。
即，本实用新型的热泵系统在低至－30℃时仍可以正常启动运行，不需要依靠辅助电加热或少量电加热就可取得很好的制热效果，同时在低温环境下对蒸发器6组件底托盘及冷凝水管进行高压冷媒冻结，使得冷凝水排放顺畅，确保在低压、力损、失温的环境下制热能力提高20﹪至30﹪，并且系统在40℃至－30℃环境温度下也可稳定运行，适用性大大增强。
上述具体实施例仅为本实用新型效果较好的具体实施方式，凡与本结构相同或等同的空气源热泵热水器的热泵系统的结构，均在本申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种空气源热泵热水器的热泵系统，包括通过管路连接成循环回路的压缩机、冷凝器（2）、节流装置、蒸发器组件及气液分离器（4），其特征在于：所述压缩机为喷气增焓压缩机（1），喷气增焓压缩机（1）的排气口（11）连接有四通阀（5），四通阀（5）分别与喷气增焓压缩机（1）、冷凝器（2）、蒸发器组件、气液分离器（4）连接，所述节流装置包括依次连接的第一节流元件（8）、第二节流元件（9），第一节流元件（8）与第二节流元件（9）之间设有换热器（3），所述换热器（3）通过管路分别与冷凝器（2）、第二节流元件（9）、第一节流元件（8）和喷气增焓压缩机（1）的补气口（12）连接。
2.根据权利要求1所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述气液分离器（4）的出口端通过管路与喷气增焓压缩机（1）的回气口（13）连接。
3.根据权利要求1所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述蒸发器组件包括蒸发器（6）与高压过冷防冻结管（7），高压过冷防冻结管（7）设置于蒸发器（6）上，蒸发器（6）分别与四通阀（5）、第二节流元件（9）连接，第二流元件依次与高压过冷防冻结管（7）、换热器（3）连接。
4.根据权利要求3所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述四通阀（5）分别有与喷气增焓压缩机（1）的排气口（11）、冷凝器（2）的进口端、蒸发器（6）的一端接口、气液分离器（4）的入口端连接的第一连接端（51）、第二连接端（52）、第三连接端（53）及第四连接端（54）。
5.根据权利要求4所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述四通阀（5）为电磁四通阀。
6.根据权利要求4所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述蒸发器（6）为翅片式蒸发器。
7.根据权利要求3所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述换热器（3）分别有与冷凝器（2）的出口端、高压过冷防冻结管（7）、第一节流元件（8）、喷气增焓压缩机（1）的补气口（12）连接的第一进口端（31）、出口端（32）、第二进口端（33）及气态出口端（34）。
8.根据权利要求7所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述换热器（3）的出口端（32）与第一进口端（31）相互连通且通过管路依次与高压过冷防冻结管（7）、第二节流元件（9）连接。
9.根据权利要求8所述空气源热泵热水器的热泵系统，其特征在于：所述换热器（3）为板式换热器。
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